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EXERCÍCIOS DE REVISÃO PARA A 1ª PROVA Exercício 1: Os lados de uma folha retangular foram medidos com um instrumento cuja menor divisão é 0,1cm e obteve-se os valores 2,80cm e 3,50cm. (a) Faça um desenho em escala dessa folha e represente geometricamente as incertezas nas dimensões. (b) Determine a área da folha e represente a incerteza na área. Exercício 2: Duas pessoas mediram a aceleração da gravidade em um local o obtiveram os seguintes dados (em m/s2): Observador 1 Observador 2 9,75 8,37 9,47 8,61 10,22 8,10 10,05 8,44 9,87 8,68 9,99 8,70 10,08 O que você pode dizer sobre a existência de erros aleatórios nas duas medidas feitas? E sobre erros sistemáticos?Há discrepância significativa entre as duas determinações? Para responder a essas perguntas faça a seguinte análise de dados: 1º) Analise a medida do observador 1: A melhor estimativa da medida __________________ O erro aleatório da medida ________________ O resultado da medida ______________ O erro relativo percentual de precisão _______________ O erro relativo percentual de acurácia _________________ (Considere como valor verdadeiro g = 9,80 m/s2) Houve erro aleatório?________________ Houve erro sistemático?_______ ___________ 2º) Analise a medida do observador 2 A melhor estimativa da medida __________________ O erro aleatório da medida ________________ O resultado da medida ______________ O erro relativo percentual de precisão _______________ O erro relativo percentual de acurácia _________________ Houve erro aleatório?________________ Houve erro sistemático?_______ ___________ 1 3º) Represente em escala os intervalos de valores prováveis das duas medidas e o valor verdadeiro. Resposta da questão: _____________________________________________________ ______________________________________________________________________ __________________________________________________ Exercício 3: Um paquímetro com nônio de 20 divisões foi utilizado para medir a altura de um cilindro. A medida foi repetida 5 vezes ajustando-se o instrumento em diferentes posições do objeto. Os dados são apresentados abaixo: H (mm) 23,95 23,95 24,15 24,00 24,00 Determine: O erro instrumental _____________________________ A melhor estimativa para a altura do cilindro ________________________ O erro aleatório _______________________ A incerteza da medida___________________ O resultado da medida ___________________ O erro relativo percentual de precisão ______________________ Exercício 4: Para determinar a espessura de uma folha de papel A4 juntou-se vinte folhas e mediu-se a espessura das vinte folhas com um micrômetro de precisão 0,01mm. Os dados obtidos estão relacionados na tabela abaixo. E(20folhas) mm 2,110 2,115 1,945 1,936 1,930 Determine: O erro instrumental para a medida de 20 folhas _________________ A melhor estimativa para a medida da espessura de 20 folhas ___________ O erro aleatório para a medida de 20 folhas ________________ A incerteza para a medida de 20 folhas _________________ O resultado da medida da espessura para 20 folhas ______________ A melhor estimativa da espessura de uma folha _____________ A incerteza na determinação da espessura de uma folha ____________ O resultado da medida de uma folha _______________ O erro relativo percentual de precisão da medida de uma folha ________ Exercício 5: Uma certa quantidade de água foi transferida para um copo de vidro. Para obter a massa do volume de água no copo, mediu-se com uma balança digital de precisão 0,1g: (a) a massa do copo antes de transferir a água m = 45,6 g; (b) a massa total do copo com água m = 118,9g. Determine, com a respectiva incerteza, a massa de água no copo. 2 Exercício 6: Para determinar o peso de um objeto com a menor incerteza, nos foi disponibilizada uma balança digital de precisão 0,01g e um dinamômetro analógico com precisão de 0,05 N. A leitura da balança registrou uma massa de 53,60 g. A leitura do dinamômetro registrou um peso de 0,52 N. Há discrepância entre as duas determinações? Qual a mais precisa? Use g = 9,850 m/s2 Exercício 7: Uma calçada deve ser construída ao redor de uma piscina que mede (10,0±0,1)m por (17,0 ± 0,1)m. Se a calçada tem de medir (1,00±0,01)m de largura por (9,0 ± 0,1)cm de espessura, qual volume de concreto é necessário, e qual é a incerteza desse volume? Melhor estimativa do volume___________ Incerteza na determinação do volume________________ Erro relativo percentual na determinação do volume__________ Exercício 8: Uma bolinha rola sobre uma mesa e cai no chão, como mostra a figura. Mediu-se: a massa da bolinha M = 7,5 ± 0,1g, altura da mesa H = 80,0 ± 0,1cm, o tempo de queda T = 0,404 ± 0,001s, e o alcance R. O lançamento da bolinha foi repetido 10 vezes, e os pontos de impacto da bolinha com o chão ficaram registrados num papel pardo com o auxilio de uma folha de papel carbono. Os valores medidos para o alcance da bolinha em cada um dos lançamentos estão registrados na tabela abaixo. Determine: (a) A melhor estimativa para o alcance da bolinha e a respectiva incerteza. (b) A velocidade da bolinha quando sai da mesa e a respectiva incerteza. (c) A quantidade de movimento da bolinha quando sai da mesa e a respectiva incerteza. (d) A energia cinética da bolinha quando sai da mesa e a respectiva incerteza. Exercício 9 : Um carro puxado por uma força constante se movimenta sobre um trilho de ar com atrito desprezível. Para saber como a velocidade do carro varia em função da R H R (cm)44,40 ± 0,05 44,3044,2044,1044,00 43,9543,9043,9043,60 44,10 3 posição e do tempo precisamos medir a velocidade instantânea. A velocidade instantânea pode ser determinada de duas maneiras: (1) Mede-se o intervalo de tempo (ΔT) que o carro leva para percorrer uma distância de 0,650 ± 0,003cm, colocando-se o sensor de tempo na posição em que se deseja determinar a velocidade. (2) Mede-se o tempo (T) que o carro leva para percorrer a distância ΔS da posição inicial até a posição em que se deseja determinar a velocidade. A tabela abaixo mostra os dados de T e de ΔT para uma dada posição do carrinho no trilho. Deslocamento (ΔS) T (s) ΔT (s) 20,0 ± 0,2 1,555 ± 0,003 0,023 ± 0,001 (a) Qual o resultado da medida de velocidade em cada caso? (b) Há discrepância entre os dois resultados? (c) Qual dos resultados é mais preciso? (d) Qual você considera o mais apropriado para indicar de fato uma velocidade instantânea? 4